物聯(lián)網風潮驅動　傳感器專利布局動作頻頻

　　感測器(Sensor)可以說是物聯(lián)網(Internet of Things, IoT)架構下，讓智慧自動化設備與智慧聯(lián)網產品，像是智慧機器人、智慧工廠、智慧電動車、智慧手環(huán)、智慧醫(yī)療裝置、智慧家電、智慧行動電話等，執(zhí)行即時互動的關鍵元件。

　　感測器可以定義為：“能夠感知并檢測欲量測對象物的物理量或化學量，并將其轉換成可以計量的輸出訊號之裝置”。其中，量測的物理量，包括溫度、壓力、磁性、光等;而化學量則包括pH值、濃度、純度、濕度等。

　　感測器種類多樣

　　以下介紹幾款可配備于自動化設備與控制系統(tǒng)的感測器，并進一步說明其技術特點、技術發(fā)展方向以及應用領域。

　　影像感測器

　　影像感測器(Image Sensor)可從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)以千計圖元，基本原理是透過光電效應將光線能量轉換成電荷，光線越強電荷越多，這些電荷就成為判斷光線強弱的依據(jù)。

　　影像感測器應用領域包括工業(yè)自動化應用，像是檢驗、計量、測量、定向、瑕疵檢測。未來技術發(fā)展方向將朝更低耗電量、更廣光線波長擷取范圍、更高精密度檢測辨識、更快檢測辨識速度等邁進。

　　壓力感測器

　　壓 力感測器(Pressure Sensor)是檢測氣體或液體之壓力強度，并將壓力強度轉換成輸出訊號;已廣泛應用于各種工業(yè)自動控制環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智慧建筑、生產自 動控、航空航太等。未來技術將朝更微型MEMS腔體結構設計、更高靈敏度檢測能力發(fā)展。

　　位置感測器

　　位置感測器(Position Sensor)主要應用于機器人控制系統(tǒng)，如線性編碼器、旋轉編碼器、伺服馬達等;技術發(fā)展是朝更高精確度控制、加速度感測控制、更微型MEMS腔體結構設計方向前進。

　　位移感測器

　　位 移感測器(Level Sensor)，又稱為線性感測器，分為電感式位移感測器、電容式位移感測器、光電式位移感測器、超音波式位移感測器、霍爾式位移感測器;主要應用在自動 化裝備生產線對模擬量的智慧控制。技術發(fā)展朝更微型MEMS腔體結構設計、非接觸檢測技術開發(fā)、數(shù)位式檢測技術開發(fā)、更高精確度控制等方向演進。

　　力量感測器

　　力量感測器(Force Sensor)是用來檢測氣體、固體、液體等物質間相互作用力的感測器，多應用在力度檢測，如機器人手臂抓取物件力度大小的控制。技術發(fā)展朝更低耗電量、更快的檢測反應時間、更高精確度檢測辨識等方向前進。

　　氣體感測器

　　氣體感測器(Gas Sensor)能針對可燃性氣體、毒性氣體成分進行測定，并將其轉換成輸出訊號，可用于工業(yè)自動化、礦產資源探測、氣象觀測和遙測、生鮮保存、防盜、節(jié)能等領域。技術發(fā)展朝更快的監(jiān)測反應時間、更短的監(jiān)測距離、更多氣體類型連續(xù)監(jiān)測等方向精進。

　　半導體感測器

　　半 導體感測器(Semiconductor Sensor)系利用半導體材料各種物理、化學和生物學特性制成的感測器。應用領域涵蓋工業(yè)自動化、遙測、工業(yè)型機器人、家用電器、環(huán)境污染監(jiān)測、醫(yī)療保 健、醫(yī)藥工程、生物工程等。技術發(fā)展朝更微型MEMS腔體結構設計、更高靈敏度檢測能力、降低制造成本等方向邁進。

　　光纖感測器

　　光 纖感測器(Fiber Optic Sensor)可將來自光源的光經過光纖送入調制器(Modulator)，使待測參數(shù)與進入調制區(qū)的光相互作用后，導致光的光學性質發(fā)生變化，稱為被調 制的訊號光，再經過光纖送入光探測器，經解調后，獲得被測參數(shù)。主要用于工業(yè)自動化領域，像是磁力、聲波、壓力、溫度、加速度、陀螺儀、位移、液體、轉 矩、聲光、電流及應變力等物理量之檢測。技術發(fā)展朝更短監(jiān)測距離、提高量測光能量強度的準確性等方向精進。

　　因應全球趨勢與市場變化，廠商積極提出研發(fā)計畫進行創(chuàng)新技術開發(fā)，重要的技術成果必須加以保護，避免因競爭對手抄襲或模仿而喪失競爭優(yōu)勢。對此，科技界主要 是透過專利申請程序進行技術成果保護，其他廠商藉由系統(tǒng)化專利探勘與分析，可以了解特定領域專利技術趨勢以及特定廠商專利布局動向，同時，也得以避免或是 提早因應未來可能招致的專利侵權威脅。

　　本文以美國專利暨商標局(USPTO)公告的核準專利做為專利檢索資料來源，并透過“資策會專利地圖探勘分析平臺”，進行專利檢索、專利分析以及專利資料下載與整理。

　　針對感測器進行專利分析，藉此掌握感測器國際研發(fā)投入情形，進一步了解專利技術動向以及對產業(yè)可能造成之影響。

　　專 利檢索以感測器關鍵廠商為基礎，并佐以關鍵字及關鍵欄位等項目進行檢索。其中，關鍵廠商包括：Robert Bosch、Denson、Honeywell、Infineon Technologies、STMicrolectronics、Analog Devices、Freescale Semiconductor等;關鍵字為Sensor等;分類項為73*(UPC);關鍵欄位則以請求項為主。